摘要:桩基施工对后续施工及整体质量影响深远,随着工程逐渐复杂化,施工难度增加,桩基施工标准更加严格。为使地基基础设计发挥最大效益,保障施工质量,本文就岩土工程桩基施工与勘察过程中存在一些问题进行分析,从而有效保证建筑施工的效率和质量。
关键词:岩土工程;桩基施工问题;对策
引言
岩土工程的理论基础为岩体力学、工程地质学和土力学,是对岩石和土进行改造和重点整治的工程。在进行岩土工程施工的过程中,首先要做好开挖和降水等工作,随后对岩土的实际情况进行检验,最终使工程的设计和质量得到明显提升。岩土工程的施工项目主要包括:开挖项目、地基项目、基础项目及加固支护项目4种,进行实际施工的专业技术人员,对于不同介质的不同作用要进行深入的分析,同时也要对基坑围护及复合地基进行重点研究,进而全面提升岩土工程处理的最终质量。
1桩基施工的意义
桩基,顾名思义就是建筑的基础承力筑,在建筑中的作用是承受整个建筑的重量,这是一种非常古老的建筑方式。这种建筑方式和建筑技术在我国应用了几千年,至今还在被使用,能够流传千古,主要在于其操作简单、施工方便并且有着良好的质量保障。在建筑工程中,桩基是整个建筑的基础,因此桩基的质量直接影响着整个建筑的质量,所以桩基施工倍加重要,在施工过程中,只有保证桩基的质量,才能够保证建筑的可靠性和安全性。
2岩土工程桩基施工中存在的主要问题
2.1桩基础顶部存在的问题
桩基础顶部存在的不足,主要是由于混凝土质量受到了影响而造成的,根据施工的实际情况不同,将原因分为3个方面:(1)在水下浇筑混凝土很容易出现泥浆沉淀,而且对于沉淀泥浆的厚度也很难确定,一旦桩顶的混凝土强度较小,就会出现夹泥现象,最终影响混凝土的质量;(2)浇筑完混凝土以后,由于施工人员的疏忽,在预埋和拆拔钢护筒时用力不均匀,这就会导致桩顶的混凝土受到影响,进而影响混凝土的质量;(3)在施工的过程中,由于凿除混凝土桩头所使用的风镐功率较大,也会干扰到声测管周围的混凝土,影响到混凝土的质量。
2.2桩基础中部存在的问题
在实际的施工过程中,由于施工人员在拆管时用力过猛,进而使混凝土收到了连续波动,影响到混凝土的质量。同时,在导管的气密性较差时,在水下灌注混凝土的导管会被插入到泥浆当中,使得导管内外压强不一致,影响到混凝土质量,严重的甚至还会造成混凝土下料受到阻碍,不能正常进行翻浆,最终容易出现断桩现象。
2.3预制桩时存在的问题
在进行预制桩的施工过程中,桩身断裂、桩顶断裂是常见的问题。在岩土工程当中,桩基础施工常用的就是锤击打入法,这会使预制桩在沉入过程中出现桩身倾斜的情况。在桩灌入的过程中,虽然桩尖的土质没有发生改变,可是灌入速度突然加快,桩锤挑起,桩身也会随之发生回弹现象。在进行预制桩基础的施工过程中,桩被锤基打入,一旦桩的长度较大,或者在桩沉入后遇到了坚硬的障碍物,使桩尖偏离纵轴线,都会导致桩身弯曲变形,在多次集中荷载的作用下,桩所承受的抗弯强度大于自身的抗弯强度就会断裂。当混凝土的抗拉强度小于拉应力,桩身会出现横向的裂缝,加上长时间的锤击,使受拉时间延长,这时候桩身表面的混凝土就会掉落,导致桩身断裂。
3工程实例分析
某项目工程位于城阳区,是一高层商住混合建筑群,包括4栋36层建筑,2栋24层建筑,2栋12层建筑,以及周边裙楼,总占地面积8万m2。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆项目紧邻城市主干道,主楼采用框架-筒体混合结构,地下室两层用于停车。旁边建有3栋5层裙楼,高18m,无地下室,设计为框架结构。地质勘探人员在现场共布设了160个勘探点,对所得信息数据进行分析,得出结果如下:施工现场土壤共有8层,表层是适合作轻小型建筑地基持力层的黄色粘土,2层为高压缩土,土质较软,承载能力弱,容易发生变形沉降。3层为黏土和粉砂混合层,适合做短桩桩端持力层,4层是施工现场中部的主要压缩层,土壤较厚,但承载力弱。5层为粉砂,6层也属于压缩层,工程力学性质一般,8层以低压缩性中砂为主,厚度大,承载力强,工程力学性质良好,适合做该项目的桩基桩端持力层。结合勘察报告,本工程选择的桩基方案如下:
3.1桩型分析
桩型选择直接关系到桩基质量。而要合理选择桩型,必须以实地勘察结果为主要依据,结合其他因素加以考虑,确定最终方案。经过初步分析,该项目将范围锁定在预制桩、钻孔灌注桩两种形式上。前者是根据施工要求提前预制,在工厂完成的桩,质量比较有保证,桩身强度较高,投入成本低,且现场施工几乎全靠机械化完成,不会有施工现场制桩出现水泥浆的现象发生。若经过沉桩可行性分析,且单桩承载力达到要求,可考虑使用预制桩。钻孔灌注桩需在现场制造,长度、桩径、承载力都可根据需要灵活调整,即便是对承载力要求较高的工程中也很适用。同时此桩型不会对周围土壤有太大的挤压,震动小、噪音少,对附近建筑环境破坏度低。该地区钻孔灌注桩应用较多,水平较高,实践经验也极为丰富,所以经过综合考虑,最终选择使用钻孔灌注桩。
3.2沉桩可行性
5层砂层位密实状,沉桩阻力较大。若采用预制桩,当桩端位于5层粉细砂顶面或其以上软土层时,由于上部3层较厚,采用静压法施工,难度很大,需采用大配重的静压设备或锤击法施工。当桩端需进入5层粉细砂层一定深度时,沉桩难度较大,根据类似场地经验,一般在砂层厚度大于2m时,即使采用锤击法,穿过也存在一定的困难。
3.3桩基基础方案
①6栋高层建筑自身对地基压力较大,所以在土壤承载力、土层力学性质上有着极高要求。从地质勘察结果来看,5层粉砂和8层比较适合做高层建筑的桩端持力层,经进一步考察发现,5层粉砂虽然拥有良好的工程力学性质,但厚度在1.6~7.2m之间变动太大,均匀性较差。而8层以低压缩性中砂为主,厚度大,承载力强,埋深适宜,工程力学性质良好,适合做该项目的桩基桩端持力层。②相对而言,2栋12层建筑对桩基桩端持力层的要求低于高层建筑。综合现场情况来看,施工过程中可能会发生变形,加上对荷载的考虑,也适合采用桩基方案,可选择8层作为桩端持力层。③地下室也是该工程的重要部分,设计水平与整体质量密切相关,也需认真对待。施工现场8栋主楼遍布2层地下室,相对标高9.5m,而根据水文条件分析,地下水位较浅,加上工程开挖工程量大,有必要设置抗浮桩,起到抗浮的作用。最终结合对单桩承载力、荷载等因素的考虑,也采用8层作为桩端持力层,使用钻孔灌注桩。
结语
岩土工程中的桩基础施工属于是一项非常烦琐的工程,它关系到整个建筑的安全。所以,在施工之前一定要建立一套科学、有效、合理的施工管理体系,制定出符合实际施工情况的施工方案,设计单位、施工单位和监理单位要相互合作,制定出一套完整的质量保障体系,根据目前实行的施工验收规范,对施工和验收进行全程控制,保证工程质量可以完全符合设计要求。
参考文献:
[1]王忠群.关于建筑工程施工中的岩土工程地质勘察探析[J].中国新技术新产品,2014(15).
[2]齐海涛,段玉凤.浅谈岩土工程施工技术[J].建材与装饰,2016(32):33-34.
[3]邓建.岩土工程中地基与桩基础处理技术的探讨[J].建材与装饰,2017(50):121.
[4]苏文存.浅谈复杂地基的深基抗岩土木工程勘察的技术问题与措施[J].城市建设理论研究:电子版,2013(8).
论文作者:贺建飞,周杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签:桩基论文; 混凝土论文; 质量论文; 建筑论文; 过程中论文; 承载力论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第31期论文;